随着木塑复合材料(WPC)的应用由室外转向室内,有关WPC的阻燃问题引起了广大学者的重视。本论文第一章将在PP阻燃中应用广泛、效果良好的、以聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)为主的膨胀型阻燃剂(IFRs1,m(APP):m(PER)=2:1,用量36.5 phr)应用到WPC的阻燃中。WPC的基础配方为:m(PP):m(木粉):m(PP-g-MAH/St)=100:40:6,记为WPCO。通过正交试验,研究8种阻燃协效剂对提高IFRs1阻燃效率的影响,得到具有明显效果的协效剂组EG/Si/Mg(0.6 phr MgO、3 phr 可膨胀石墨(EG)和 3 phr SiO2)。WPCO/IFRs1/EG/Si/Mg 的氧指数为 22.4%,热释放速率峰(PHRR)和总热释放量(THR)分别为359.28 kW/m2和50.60 MJ/m2。但这些指标未达到阻燃标准的要求,说明仅简单地将适合于PP阻燃的IFRs1应用于WPC,并辅以协效剂,阻燃效果是有限的。原因在于木粉中含有大量的-OH,其作用与碳源PER相似,可以和APP发生反应,从而改变IFRs1中酸源与碳源的最佳比例。因此,第二章通过计算WPC0中木粉的-OH数,估算出木粉所起的碳源作用,用以指导调整膨胀阻燃体系的酸源/碳源比及用量,通过正交试验研究膨胀阻燃体系的组成。结果表明,当m(APP):m(PER)=2:0.6、用量为48.6 phr时的膨胀型阻燃剂IFRs2的阻燃效率最高。加入第一章的协效剂组EG/Si/Mg,得到WPC0/IFRs2/EG/Si/Mg 的氧指数为 22.7%,PHRR 和 THR 分别为 326.23 kW/m2 和49.30 MJ/m2。第三章利用不同偶联剂对WPC0/IFRs2/EG/Si/Mg进行表面改性处理,提高复合材料的阻燃性能和机械性能,结果显示,偶联剂KH550的增效作用最为显著。第四章以更为高效的三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)代替APP,与PER配合构成膨胀型阻燃剂,研究对WPC0阻燃性能的影响。结果表明,当m(MPP):m(PER)=23:2、用量为48.6 phr时的膨胀型阻燃剂IFRs4-1的阻燃性能最佳。在IFRs4-1中加入EG/Si/Mg并辅之以偶联剂KH550的表面处理,WPC0/IFRs4-1/EG/Si/Mg/KH的氧指数提高至 28.1%,PHRR 和 THR 分别为 81.02 kW/m2 和 18.28 MJ/m2,比 WPC0 分别降低了 84.9和68.8%。为了更加直观体现各章节阻燃型木塑复合材料的抗火性能,第五章以锥形量热仪的数据为基础,利用层次分析法(AHP)的原理对复合材料的火灾危险性进行综合评价。结果显示,从第一章到第四章,随着试验进程地不断深入,得到膨胀阻燃体系的火灾综合危险依次减小。